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云南省生态环境质量与生态修复区识别

水土保持通报 2024年第2期44卷 277-290页

作者：杨雪李益敏赵娟珍蒋文学李媛婷云南大学地球科学学院云南昆明650500 云南省高校国产高分卫星遥感地质工程研究中心云南昆明650500 云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650500

[目的]分析云南省生态环境时空变化,识别生态修复优先序,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]基于遥感生态指数(RSEI)研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。... 详细信息

[目的]分析云南省生态环境时空变化,识别生态修复优先序,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]基于遥感生态指数(RSEI)研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。[结果]①22 a间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点。②2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差。③2000—2005年受退耕还林政策的影响生态环境质量变好。2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降。2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复。2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好。④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关。⑤2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38×10^(7)t,在空间上总体表现为“南北高,中间低”的地带性分布特征。⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%。生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。[结论]云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜地治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。

关键词：遥感生态指数生态环境质量生态修复区云南省

基于高分辨率遥感影像的稀土矿生态修复区提取方法

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科技与创新 2024年第5期 75-77页

作者：廖文锐江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000

随着人们对稀土矿区生态环境问题的重视,有必要对稀土矿区的生态修复区进行提取,以便对稀土矿区的生态修复进行评价。利用高分二号的高分辨率影像,目视解译稀土矿区的分布范围,然后以多时相Landsat遥感数据计算归一化植被指数和植被覆盖... 详细信息

随着人们对稀土矿区生态环境问题的重视,有必要对稀土矿区的生态修复区进行提取,以便对稀土矿区的生态修复进行评价。利用高分二号的高分辨率影像,目视解译稀土矿区的分布范围,然后以多时相Landsat遥感数据计算归一化植被指数和植被覆盖率,通过回溯法确定2016—2019年矿区的生态修复区。结果显示,2016—2017年生态修复区面积为5.35 km^(2),2017—2018年生态修复区面积为0.93 km^(2),2018—2019年生态修复区面积为0.41 km^(2),2016—2019年生态修复区面积为7.65 km^(2)。可见生态修复工作开展顺利,生态修复的效果显著。

关键词：稀土矿区生态修复区高分辨率影像归一化植被指数

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云南省生态环境质量与生态修复区识别研究

水土保持通报 2023年

作者：杨雪李益敏赵娟珍蒋文学李媛婷云南省高校国产高分卫星遥感地质工程研究中心云南大学国际河流与生态安全研究院云南大学地球科学学院

[目的]对云南省生态环境质量与生态修复区识别进行研究,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]以云南省为研究区,基于遥感生态指数研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态... 详细信息

[目的]对云南省生态环境质量与生态修复区识别进行研究,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]以云南省为研究区,基于遥感生态指数研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。[结果](1)22年间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点;(2)2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差;(3)2000—2005年受退耕还林政策的影响使得生态环境质量变好,2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降,2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复,2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好;(4)云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关;(5)2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22a间总碳储量减少2.38×107t,在空间上总体表现为“南北高中间低”的地带性分布特征;(6)云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%,生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。[结论]云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。

关键词：遥感生态指数生态环境质量生态修复区云南省

太原西山生态修复区遥感影像特征分析和变化检测研究

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太原西山生态修复区遥感影像特征分析和变化检测研究

作者：王焘太原理工大学

学位级别：硕士

太原西山生态修复区位于太原市西部,属于西山煤田,煤矿开采在保障能源供应、促进经济发展和支持工业生产的同时,对地表生态也产生了影响,经过生态修复后,该区域地表生态有了极大改善,生态景观初具规模,土地利用得到明显提升,植被覆盖度... 详细信息

太原西山生态修复区位于太原市西部,属于西山煤田,煤矿开采在保障能源供应、促进经济发展和支持工业生产的同时,对地表生态也产生了影响,经过生态修复后,该区域地表生态有了极大改善,生态景观初具规模,土地利用得到明显提升,植被覆盖度也显著提高。遥感技术因其高效、快速、大范围等特点,已成为生态环境监测的重要手段之一,通过获取卫星或航空平台拍摄的遥感影像,对其进行特征分析和变化检测研究,可以分析和监测地表覆盖、植被状况、土地利用变化等信息,为生态环境评估和管理提供数据支持。论文选取太原西山生态修复区为研究区,通过对多期时序谷歌地球高分辨率遥感影像特征分析和变化检测,深入探究地表生态要素的计算方法并进行量化表达,更加直观地了解太原西山生态修复区的修复前后的变化情况。主要研究内容如下:根据研究区的地表生态扰动及修复后变化情况,划分了生态修复前后地表类型,对关键要素进行了特征分析。通过对地表生态扰动及修复遥感影像特征分析,对修复情况有了认知和理解,为后续地表生态要素特征计算和局部典型区域数据分析提供了支撑。从整体植被、人工植被、自然植被以及植被覆盖度这几个方面,进行太原西山生态修复区的地表生态要素特征计算,研究了基于线性拟合的新型植被指数——线性拟合植被指数(Linearly Fitted Vegetation Index,LFVI),结合Otsu算法的整体植被信息提取方法;基于多特征融合下的新型人工植被和自然植被的提取方法;基于RGB遥感影像的新型植被覆盖度计算模型——CIVE计算模型,实现植被覆盖度的提取和长时间序列动态监测。通过提出的三种地表生态要素特征计算方法,可知太原西山生态修复区的植被面积总体上呈增加趋势,但在植被恢复的同时,也存在植被面积减少的区域,主要是道路的修建以及建筑用地的增加,影响了原有植被覆盖。对生态修复前后影像进行监督分类和变化检测,从景观格局指数、土地利用转移矩阵等角度评价分析了生态修复效果。根据整体研究区的景观指数计算进行分析,结果显示景观组成更趋于集中、连续和稳定,景观斑块变大,不同景观类型之间的距离和分离程度变小。通过土地利用转移矩阵分析以及基于像素的整体变化检测,可知面积减少最多的是裸地,面积增加最多的是道路和植被,生态修复效果显著。针对太原西山生态修复区的典型区域展开研究,使用多期时序遥感影像结合相关规范,建立解译标志,将研究区划分为四大类十二小类,分别进行了特征分析,并选取指标进行生态修复效果评价。对工业用地改建区进行了多尺度分割,实现了治理前后影像的面向对象变化检测。根据局部典型区域的景观指数计算分析可知,典型区域景观丰富度得到了提升,各斑块类型在景观中的分布趋于均衡,景观破碎度降低,景观生态有了较好改善。选取工业用地改建区进行面向对象变化检测,可以发现其中转为建筑用地的区域面积最大,变化转换面积最小的是转为裸地的区域,这表明在规划改建过程中对原先的裸地和煤矸石堆积区进行了有效的治理。研究得到了太原西山生态修复区典型区域的特征分析和生态修复效果评价结果,为该区域的生态治理提供了参考。

关键词：太原西山生态修复区遥感影像变化检测典型区域特征分析

广西典型沙生红树林总初级生产力变化特征及其对气象因子的响应

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生态环境学报 2024年第5期33卷 665-678页

作者：孙明陈燕丽谢敏莫伟华潘良浩广西壮族自治区气象科学研究所广西南宁530022 广西壮族自治区气候中心广西南宁530022 广西海洋科学院(广西红树林研究中心) 广西北海536000

红树林是海岸带生态系统中单位面积总初级生产力最高的植被生态系统。广西红树林总面积位居全国第二位,研究红树林GPP变化特征,深入探究其对气象因子的敏感性,以期为全面了解红树林碳循环动态和制定相应气候变化适应策略提供科学依据,... 详细信息

红树林是海岸带生态系统中单位面积总初级生产力最高的植被生态系统。广西红树林总面积位居全国第二位,研究红树林GPP变化特征,深入探究其对气象因子的敏感性,以期为全面了解红树林碳循环动态和制定相应气候变化适应策略提供科学依据,为红树林的保育管理和生态修复提供参考。目前,尚未见有基于涡度相关技术开展广西红树林GPP研究的相关成果。以广西北海市沙生红树林为研究对象,研究区同时也是红树林生态修复区,采用涡度相关技术结合冠层实景观测技术,系统分析红树林GPP的月平均日变化特征、季平均日变化特征、月累积变化特征及年累积变化特征,并利用单因子相关分析和多因子通径分析,研究光合有效辐射、气温、地表5 cm温度、饱和水汽压差和降雨量在日、月尺度与GPP的响应模型。结果表明,GPP的平均日变化曲线在月和季尺度上呈倒“U”型分布,月累积年内呈现“双峰一谷”的变化趋势,春季和秋季为波峰,夏季为波谷;红树林冠层植被指数的分析表明,夏季波谷是由于虫害爆发导致GPP下降。2019-2022年GPP年累积分别为1.28×10^(3)、1.29×10^(3)、1.36×10^(3)、1.38×10^(3)g∙m^(-2)∙a^(-1)(以C计,下同),年累积量均值为1.33×10^(3)g∙m^(-2)∙a^(-1),GPP呈缓慢增加的趋势,但GPP显著小于东南沿海观测站点,这与研究区的土壤类型、群落结构以及观测站区域外部扰动有关。对红树林GPP产生直接影响最大的气象因子为光合有效辐射和气温,产生间接影响最大的因子为地表5 cm温度。综上,北海沙生红树林GPP与东南沿海相比较弱,随着生态修复工作的实施,GPP缓慢递增,但病虫害对红树林GPP影响较大,应及时开展病虫害防治工作,有利于红树林碳汇功能的提升。

关键词：广西生态修复区红树林涡度相关系统总初级生产力通径分析

典型出境河流生态修复区沉积物重金属污染特征及生态风险评估

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环境科学研究 2017年第9期30卷 1415-1424页

作者：张慧娟刘云根侯磊王妍齐丹卉西南林业大学环境科学与工程学院云南昆明650224 西南林业大学农村污水处理研究所云南昆明650224

为综合评价河流沉积物中重金属对周围环境的生态风险及为治理重金属污染河流提供参考依据,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,分析不同形态重金属在生态修复区沉积物中的空间分布规律,并采用潜在生态风险指数法和风... 详细信息

为综合评价河流沉积物中重金属对周围环境的生态风险及为治理重金属污染河流提供参考依据,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,分析不同形态重金属在生态修复区沉积物中的空间分布规律,并采用潜在生态风险指数法和风险评估指数法(RAC),评价沉积物中重金属污染状况和生态风险.结果表明:(1)生态修复区内沉积物中五种重金属空间分布规律存在差异,w(As)、w(Co)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)的平均值分别为937.64、16.72、156.23、73.47、1 117.47 mg/kg,并且w(As)、w(Cu)和w(Zn)沿水流方向逐渐降低,到生态修复区出口又呈明显增加的分布规律,而w(Pb)和w(Co)呈逐渐增加的分布规律.(2)生态修复区中重金属主要赋存形态以残余态为主,稳定性大小依次为As>Pb>Cu>Co>Zn.(3)根据风险评估指数法,表层沉积物中重金属对环境构成的风险依次为Zn>Co>Pb>Cu>As;根据潜在生态风险指数,As是主要的生态风险贡献因子,贡献率大于80%,具有较高的生态风险,其余重金属具有较低的生态风险.因此,在环境治理时既要考虑富集程度较严重的重金属元素,也不可忽视有效态含量较高的重金属元素给环境带来的生态风险.

关键词：生态修复区重金属沉积物潜在生态风险指数风险评估指数法

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小白河生态修复区沉积物中砷的空间分布特征

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2017年第9期45卷 55-62页

作者：张慧娟刘云根侯磊王书锦詹乃才西南林业大学环境科学与工程学院云南昆明650224 西南林业大学农村污水处理研究所云南昆明650224

【目的】研究生态修复区重金属砷的分布特征及其潜在生态风险,为重金属污染河流治理工程的建设提供理论依据。【方法】以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,沿水流方向设置A、B、C、D、E 5个断面,其中A断面位于生态修... 详细信息

【目的】研究生态修复区重金属砷的分布特征及其潜在生态风险,为重金属污染河流治理工程的建设提供理论依据。【方法】以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,沿水流方向设置A、B、C、D、E 5个断面,其中A断面位于生态修复区上游,为背景断面;E断面位于生态修复区下游,为削减断面;B、C、D断面位于生态修复区内,均为控制断面,采集5个断面的沉积物样品,分析了小白河生态修复区表层(0~10cm)、中层(10~20cm)和底层(20~30cm)沉积物总砷含量的空间分布规律,并运用Hakanson方法对沉积物中砷的潜在生态风险进行评价。【结果】云南小白河流域沿水流方向5个断面河心位置表层沉积物中的总砷含量呈先增加后减少趋势,生态修复区砷沉积效果明显,修复区下游断面河心位置表层沉积物中的总砷含量((1.29±0.001)g/kg)相对上游断面((1.39±0.001)g/kg)降低7.19%。水平方向上,在相同水力停留时间下,生态修复区内沿水流方向上3个控制断面表层(0~10cm)沉积物中总砷含量平均值表现为D断面((4.05±2.02)g/kg)>B断面((3.49±3.36)g/kg)>C断面((2.15±1.92)g/kg)。垂直方向上,生态修复区3个断面沉积物中总砷含量平均值表现为表层>中层>底层,呈现出明显的表层富集特征。潜在生态风险评价结果表明,生态修复区3个断面沉积物中砷污染处于"高"及其以上等级的生态风险。【结论】小白河重金属砷污染风险较高,在进行治理时应对生态修复区沉积物进行清淤,并进行污染源控制。

关键词：砷生态修复区沉积物空间分布生态风险

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重金属污染河流生态修复区沉积物砷形态分析

环境污染与防治 2017年第4期39卷 392-397,412页

作者：张慧娟刘云根王妍侯磊詹乃才王书锦西南林业大学环境科学与工程学院云南昆明650224 西南林业大学农村污水处理研究所云南昆明650224

生态修复是重金属污染河流治理的重要手段之一,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,探析了不同形态砷在小白河生态修复区沉积物表层(0~10cm)、中层(10~20cm)和底层(20~30cm)的空间分布规律。结果表明:(1)表、中、底层... 详细信息

生态修复是重金属污染河流治理的重要手段之一,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,探析了不同形态砷在小白河生态修复区沉积物表层(0~10cm)、中层(10~20cm)和底层(20~30cm)的空间分布规律。结果表明:(1)表、中、底层中主要以残余态砷存在;残余态砷随沉积物深度的增加占比逐渐增大。表层中可氧化态砷>弱酸可提取态砷>可还原态砷;中层中可氧化态砷>弱酸可提取态砷>可还原态砷;底层中可氧化态砷>可还原态砷>弱酸可提取态砷。(2)小白河表层沉积物中砷全量总体呈B断面>D断面>C断面。(3)有机质与可还原态、可氧化态砷的结合趋势较大。(4)随着采样深度的增加,可提取态砷明显减少。故在利用该生态修复区进行环境治理时,应该重点针对表层沉积物进行定期清淤,减少该层沉积物的环境风险。

关键词：生态修复区沉积物砷形态时空分布

辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

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山地学报 2014年第6期32卷 691-697页

作者：郑云龙高鹏张立勇王兵山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站/山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和Arc... 详细信息

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。

关键词：土地利用动态变化驱动因素生态修复区大黑山